金属酞菁催化剂的制备及光催化性质

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本文主要以3-硝基邻苯二甲腈和4-硝基邻苯二甲腈为原料合成了两种金属酞菁配合物的前驱体:3-(2-甲氧基乙氧基)邻苯二甲腈、4-(2-甲氧基乙氧基)邻苯二甲腈,并通过核磁共振氢谱(1H NMR)和红外光谱(IR)对其进行了表征。利用DBU液相催化法合成了八种金属酞菁配合物:α(β)-四(2-甲氧基乙氧基)酞菁钴,α(β)-四(2-甲氧基乙氧基)酞菁镍,α(β)-四(2-甲氧基乙氧基)酞菁锌和α(β)-四(2-甲氧基乙氧基)酞菁铜,并通过紫外-可见吸收光谱、红外光谱等表征手段对所得的金属酞菁配合物进行了表征。采用浸渍法将八种金属酞菁分别负载到介孔分子筛MCM-41上,并采用红外光谱进行表征。研究了MCM-41负载金属酞菁催化剂对孔雀石绿降解速率的影响:在室温(20±1℃)中性环境下,研究了负载金属酞菁催化剂对4mg/L孔雀石绿溶液的降解情况,同时研究了在光照射下催化剂含量、溶液初始浓度、催化剂类型、过氧化氢浓度和催化剂重复性对孔雀石绿降解的影响。实验结果表明:制备的催化剂对孔雀石绿降解起到了明显的促进作用,20min内降解可达到98%。当催化剂加入量达到0.9g/L的时候具有最佳的催化效果,再继续加大催化剂的用量不会使催化效果显现明显的变化。随着H2O2投量的增加,尤其是在反应的前10min内,孔雀石绿的降解效果显著提高。对光催化降解孔雀石绿的动力学规律的实验表明孔雀石绿的降解反应遵循一级动力学方程。
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